[发明专利]高延性水泥基材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高延性水泥基材料及其方法，由高模量聚乙烯醇纤维、粉煤灰、砂、普通硅酸盐水泥、矿物掺合料、萘系高效减水剂、水混合制成。本发明作为耗能材料在工程中的应用，高延性水泥基复合材料较高的能量吸收和变形能力使其可用于抗震结构关键部位的梁、柱、墙以及梁柱节点等部位；作为修复材料在工程中的应用，高延性水泥基复合材料超高的韧性和独特的多缝开裂特性，使其在土木工程领域有着较广阔的应用空间。

技术领域

本发明属于水泥基复合材料技术领域，具体涉及一种高延性水泥基材料及其制备方法。

背景技术

混凝土与砂浆工程技术总是伴随着工程建设的需要和科学技术的发展而进步。在开始阶段，人们使用高流动性混凝土，而获得强度却很低。后来，配制成塑性和低流动性混凝土，强度和使用性都有所改善。随着建筑与结构形式的发展，各种超限、不规则、大型混凝土构筑物，以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构，如跨海大桥、海底隧道、有毒、有害废物处置工程等，这些工程对混凝土的性能要求越来越高。但是混凝土和砂浆存在抗拉强度低、抗裂性能差、脆性大，其受拉极限延伸率只有 0.01%~0.06%，在较低的拉伸变形时即易发生开裂等缺点。随着水泥基材料抗压强度的大幅提高，其收缩与脆性问题也更加突出。

发明内容

本发明的目的是提供一种高延性水泥基材料及其制备方法，该种水泥基复合材料具有高极限拉应变、高抗拉强度、超高韧性、高抗断裂能力，有明显的应力硬化的特点，具有广泛的市场前景。

本发明所采用的技术方案为：

高延性水泥基材料，其特征在于：

由以下质量百分比的组分混合制成：

高模量聚乙烯醇纤维 1.3%；

粉煤灰 48.9%；

砂 17.7%；

普通硅酸盐水泥 12.2%；

矿物掺合料 4.4%；

萘系高效减水剂 0.1%；

水 余量。

高模量聚乙烯醇纤维为以高聚合度的优质聚乙烯醇为原料加工而成的合成纤维。

粉煤灰由0.045mm 方孔筛筛余，细度为25%，烧失量为8%，三氧化硫为3.0%。

砂为细骨料，采用最大粒径1.18mm的精细河砂。

普通硅酸盐水泥为由以下质量百分比的组分混合制成的水硬性胶凝材料：

硅酸盐水泥熟料 75.2%；

混合材料 6%-15%；

磨细石膏 余量；

其中，混合材料包括以下质量百分比的组分：

CaO 60.6%；

SiO₂ 21.84%；

Al₂O₃ 7.32%；

Fe₂O₃ 3.70%；

MgO 1.77%；

SO₃ 余量。